Особенность стереоскопического восприятия мира
Причины и методы коррекции бинокулярного зрения
Бинокулярное зрение обеспечивает объемное восприятие окружающего мира в трехмерном пространстве. С помощью данной зрительной функции человек может охватывать вниманием не только находящиеся перед ним объекты, но и расположенные по бокам. Бинокулярное зрение называют еще стереоскопическим. Чем чревато нарушение стереоскопического восприятия мира, и как наладить зрительную функцию? Рассмотрим вопросы в статье.
Особенность стереоскопического восприятия мира
Что такое бинокулярное зрение? В его функцию входит обеспечение монолитной зрительной картины в результате соединения изображений обоих глаз в единый образ. Особенностью бинокулярного восприятия является формирование объемной картины мира с определением расположения предметов в перспективе и расстояния между ними.
Монокулярное зрение способно определить высоту и объем объекта, но не дает представления о взаимоположении предметов на плоскости. Бинокулярность — это пространственное восприятие мира, дающее полную 3D картину окружающей действительности.
Обратите внимание! Бинокулярность повышает остроту зрения, обеспечивая четкое восприятие зрительных образов.
Объемность восприятия начинает формироваться в возрасте двух лет: ребенок способен воспринимать мир в трехмерном изображении. Сразу после рождения данная способность отсутствует из-за несогласованности движения глазных яблок — глаза «плавают». К двум месяцам жизни грудничок уже может фиксировать глазами объект. В три месяца грудничок отслеживает предметы в движении, расположенные в непосредственной близости от глаз — висящие яркие игрушки. То есть, формируется бинокулярная фиксация и фузионный рефлекс.
В шестимесячном возрасте малыши уже способны видеть объекты на различном расстоянии. К 12-16 годам глазное дно полностью стабилизируется, что свидетельствует о завершении процесса формирования бинокулярности.
Почему нарушается бинокулярное зрение? Для совершенного развития стереоскопического изображения необходимы определенные условия:
- отсутствие косоглазия;
- согласованная работа мышц глаза;
- согласованные движения глазных яблок;
- острота зрения от 0,4;
- одинаковая острота зрения обоих глаз;
- правильное функционирование периферической и ЦН системы;
- отсутствие патологии строения хрусталика, сетчатки и роговицы.
Так же для нормальной работы зрительных центров необходима симметричность расположения глазных яблок, отсутствие патологии глазных нервов, совпадение степени рефракции роговиц обоих глаз и одинаковое зрение обоих глаз. При отсутствии перечисленных параметров бинокулярное зрение нарушается. Так же стереоскопическое зрение невозможно при отсутствии одного глаза.
Стереоскопическое зрение зависит от правильной работы зрительных центров головного мозга, который координирует фузионный рефлекс слияния двух изображений в одно целое.
Нарушение стереоскопического зрения
Для получения четкого объемного изображения необходима скоординированная работа обоих глаз. Если функционирование глаз не скоординировано, речь идет о патологии зрительной функции.
Нарушение бинокулярного зрения может возникнуть по следующим причинам:
- патология мышечной координации — расстройство моторики;
- патология механизма синхронизации изображений в одно целое — сенсорное расстройство;
- комбинация сенсорного и моторного расстройства.
Определение бинокулярного зрения осуществляют с помощью ортоптических приборов. Первая проверка проводится в три года: малышей тестируют на предмет работы сенсорной и моторной составляющих зрительной функции. При косоглазии проводят дополнительный тест сенсорной составляющей бинокулярного зрения. Специализируется на проблемах стереоскопического зрения врач офтальмолог.
Своевременная проверка ребенка у офтальмолога предотвращает развитие косоглазия и серьезные проблемы со зрением в будущем.
Какие причины провоцируют нарушение стереоскопического зрения? К ним относятся:
- несогласованная рефракция глаз;
- дефекты мышц глаз;
- деформация черепных костей;
- патологические процессы тканей глазницы;
- патологии головного мозга;
- токсические отравления;
- новообразования в головном мозге;
- опухоли зрительных органов.
Следствием нарушения бинокулярности является косоглазие — наиболее распространенная патология зрительной системы.
Косоглазие
Косоглазие — это всегда отсутствие бинокулярного зрения, так как зрительные оси обоих глазных яблок не сходятся. Существует несколько форм патологии:
- действительная;
- ложная;
- скрытая.
При ложной форме косоглазия стереоскопическое восприятие мира присутствует — это позволяет отличить его от настоящего косоглазия. Ложное косоглазие не требует лечения.
Гетерофория (скрытое косоглазие) обнаруживается следующим методом. Если пациенту закрыть один глаз листом бумаги, то он отклоняется в бок. Если лист бумаги убрать, глазное яблоко занимает правильное положение. Данная особенность не является дефектом и не требует лечения.
Нарушение зрительной функции при косоглазии выражается в следующих симптомах:
- раздвоение получаемой картины мира;
- частое головокружение с тошнотой;
- наклон головы в сторону пораженной глазной мышцы;
- блокировка подвижности глазной мышцы.
Причины развития косоглазия бывают следующими:
- наследственный фактор;
- травмирование головы;
- тяжелые инфекции;
- расстройство психики;
- патологии центральной нервной системы.
Косоглазие поддается коррекции, особенно, в раннем возрасте. Для лечения недуга применяют разные методы:
- применение физиотерапии;
- лечебная гимнастика;
- глазные линзы и очки;
- лазерная коррекция.
При гетерофории возможна быстрая утомляемость глаз, двоение. В данном случае применяются призматические стекла для постоянного ношения. При тяжелой степени гетерофории проводят хирургическую коррекцию, как и при явном косоглазии.
При паралитическом косоглазии сначала убирают причину, вызвавшую дефект зрения. Врожденное паралитическое косоглазие у детей необходимо лечить как можно раньше. Приобретенное паралитическое косоглазие характерно для взрослых пациентов, перенесших тяжелые инфекции или недуги внутренних органов. Лечение по устранению причины косоглазия, как правило, длительное.
Постравматическое косоглазие исправляют не сразу: должно пройти 6 месяцев с момента получения травмы. В данном случае показано оперативное вмешательство.
Как диагностировать бинокулярное зрение
Бинокулярность зрения определяется с помощью следующих приборов:
- авфторефрактометр;
- офтальмоскоп;
- щелевая лампа;
- монобиноскоп.
Как определить бинокулярное зрение самостоятельно? Для этого разработаны несложные методики. Рассмотрим их.
Методика Соколова
Поднесите к одному глазу полый предмет, напоминающий бинокль, например, скрученную трубочкой бумагу. Сфокусируйте взгляд через трубу на одном дальнем предмете. Теперь поднесите ко открытому глазу свою ладошку: она располагается рядом с концом трубы. Если бинокулярность не разбалансирована, вы обнаружите в своей ладошке дыру, через которую можно наблюдать дальний предмет.
Методика Кальфа
Возьмите пару фломастеров/карандашей: один держите в горизонтальном положении, другой — в вертикальном. Теперь постарайтесь прицелиться и соединить вертикальный карандаш с горизонтальным. Если бинокулярность не нарушена, вы без труда сможете это сделать, потому что ориентация в пространстве хорошо развита.
Метод с чтением
Держите ручку или карандаш перед кончиком носа (2-3 см) и постарайтесь прочесть печатный текст. Если вы сможете полностью охватить зрением текст и прочитать, значит, моторная и сенсорная функции не нарушены. Посторонний предмет (ручка перед носом) не должен помешать восприятию текста.
Профилактика дефектов бинокулярности
Бинокулярное зрение у взрослых может нарушиться по нескольким причинам. Коррекция состоит в упражнениях на укрепление глазных мышц. При этом, здоровый глаз закрывают, а больной нагружают.
Упражнение
Данное упражнение для развития стереоскопического зрения можно выполнять дома. Алгоритм действий следующий:
- Прикрепите зрительный объект к стене.
- Отойдите от стены на расстояние двух метров.
- Вытяните вперед руку с поднятым вверх указательным пальцем.
- Переведите фокус внимания на зрительный объект и смотрите на него через кончик пальца — кончик пальца должен раздвоиться.
- Переведите фокус внимания с пальца на зрительный объект — теперь он должен раздвоиться.
Цель данного упражнения состоит в попеременном переключении фокуса внимания с пальца на объект. Важным показателем правильности развития стереоскопического зрения является четкость воспринимаемой картинки. Если изображение размыто, это свидетельствует о наличии монокулярного зрения.
Важно! Любые упражнения для глаз необходимо заранее обговорить с офтальмологом.
Профилактика нарушений зрительной функции у детей и взрослых:
- нельзя читать книги лежа;
- рабочее место должно быть хорошо освещено;
- регулярно принимать витамин С для профилактики старческого снижения зрения;
- регулярно пополняйте организм комплексом необходимых минералов;
- следует регулярно разгружать глазные мышцы от напряжения — смотреть вдаль, закрывать и открывать глаза, вращать глазными яблоками.
Так же следует регулярно обследоваться у офтальмолога, придерживаться здорового образа жизни, разгружать глаза и не позволять им уставать, выполнять гимнастику для глаз, своевременно лечить глазные заболевания.
Бинокулярное зрение — это способность воспринимать картину мира обоими глазами, определять форму и параметры объектов, ориентироваться в пространстве и определять местоположение объектов относительно друг друга. Отсутствие бинокулярности — это всегда снижение качества жизни из-за ограниченного восприятия картины мира, а так же нарушение здоровья. Косоглазие — одно из последствий нарушения бинокулярного зрения, которое может быть врожденным и приобретенным. Современная медицина легко справляется с восстановлением зрительных функций. Чем раньше начать коррекцию зрения, тем успешней будет результат.
Стереоскопическое зрение: что это, как работает, как измеряется?
Стереоскопическое зрение – бесценный дар, которым природа наградила человека. Благодаря этому механизму, мы воспринимаем окружающий мир во всей его глубине и многогранности. Объёмное изображение формирует мозг, когда человек рассматривает видимые объекты обоими глазами.
Стереоскопическое зрение дало возможность современному человеку создавать имитации стереоэффекта: 3D-фильмы, стереокартинки и стереофотографии. Всё это делает мир вокруг нас ещё более восхитительным и загадочным.
Что такое стереоскопическое зрение и как оно работает?
Определение стереоскопического зрения
Стереоскопическое зрение – это уникальное свойство органов зрения, которое позволяет увидеть не только размеры объекта в одной плоскости, но и его форму, а также размеры объекта в разных плоскостях. Такое объёмное зрение присуще каждому здоровому человеку: к примеру, если мы видим дом вдалеке, мы можем приблизительно определить, какого он размера и на каком расстоянии от нас находится.
Стереоскопическое зрение – важная функция, которую выполняет человеческий глаз.
Механизм
На сетчатке наших глаз формируется двумерное изображение, тем не менее, человек воспринимает глубину пространства, то есть обладает трёхмерным стереоскопическим зрением.
Мы способны оценивать глубину благодаря разным механизмам. Владея данными о величине предмета, человек способен рассчитать расстояние к нему или понять, какой из объектов находится более близко, путём сравнения угловой величины объекта. Если один предмет находится перед другим и частично его заслоняет, то передний объект воспринимается на более близком расстоянии.
Удалённость предмета можно также определить по такому признаку, как «параллакс» движения. Это кажущееся смещение более далёких и близких предметов при движении головой в разных направлениях. Примером может служить «железнодорожный эффект»: когда мы смотрим из окна движущегося поезда, нам кажется, что скорость близко расположенных предметов больше скорости удалённых объектов. Узнайте также, как развить периферическое зрение в статье.
Одной из важных функций стереоскопического зрения является ориентация в пространстве. Благодаря возможности видеть предметы объёмно, мы лучше ориентируемся в пространстве.
Если человек утратит восприятие глубины пространства, жизнь его станет опасной.
Стереоскопическое зрение помогает нам во многом, например, в спортивной деятельности. Без оценки себя и окружающих объектов в пространстве станут невозможными выступления гимнастов на брусьях и бревне, прыгуны с шестом не смогут правильно оценивать расстояние до планки, а биатлонисты не способны будут поразить мишень.
Без стереоскопического зрения человек не сможет работать в профессиях, требующих моментальной оценки расстояния, или связанных с быстро движущимися объектами (лётчик, машинист поездов, охотник, стоматолог).
Отклонения
Человек обладает несколькими механизмами оценки глубины. Если какой-либо из механизмов не работает, то это – отклонение от нормы, ведущее к различным ограничениям оценки удалённости предметов и ориентации в пространстве. Наиболее важный механизм восприятия глубины – стереопсис.
Стереопсис
Стереопсис зависит от совместного использования обоих глаз. При рассматривании любой трёхмерной сцены оба глаза формируют различные изображения на сетчатке. В этом можно убедиться, если смотреть прямо вперёд и быстро перемещать голову из стороны в сторону или быстро закрывать поочередно то один, то другой глаз. Если перед вами плоский объект, то особой разницы вы не заметите. Однако если предметы находятся на разном расстоянии от вас, то вы заметите значительные изменения в картине. В процессе стереопсиса мозг сравнивает изображения одной и той же сцены на двух сетчатках и с относительной точностью оценивает их глубину.
Диспарантность
Так называют отклонение от положения корреспондирующих точек на сетчатках правого и левого глаза, в которых фиксируется одно и то же изображение. Если отклонение не превышает в горизонтальном направлении 2°, а по вертикали – не более нескольких угловых минут, то человек будет визуально воспринимать одиночную точку в пространстве как расположенную ближе, чем сама точка фиксации. Если же расстояние между проекциями точки меньше, чем между корреспондирующими точками, то человеку будет казаться, что она расположена дальше точки фиксации.
Третий вариант предполагает отклонение более 2°. Если вертикальное направление превышает несколько угловых минут, то мы сможем увидеть 2 отдельные точки, которые будут казаться расположенными ближе или дальше от точки фиксации. Данный эксперимент лежит в основе созданий серии стереоскопических приборов (стереоскоп Уитстона, стереотелевидение, стереодальномеры и пр.).
Выделяют конвергентную диспаратность (у точек, расположенных ближе точки фиксации) и дивергентную (у точек, расположенных дальше точки фиксации). Распределение диспаратностей по изображению называют картой диспаратностей.
Проверка стереопсиса
Некоторые люди не могут воспринимать глубину объектов с помощью стереоскопа. Свой стереопсис можно проверить с помощью такого рисунка. Таблицы для проверки зрения собраны в данном материале.
Если есть стереоскоп, можно сделать копии стереопар, которые на нём изображены, и вставить их в прибор. Второй вариант – перпендикулярно расположить между двумя изображениями одной стереопары тонкий лист картона. Установив их параллельно, можно попытаться смотреть на своё изображение каждым глазом.
В 1960 году учёный из США Бела Юлеш предложил использовать уникальный способ демонстрации стереоэффекта, исключающий монокулярное наблюдение объекта. Этот принцип можно использовать для тренировки стереопсиса. Посмотрите на рисунки-автостереограммы.
Если вы посмотрите вдаль, сквозь рисунок, то увидите стереоскопическую картину.
На базе этого метода создано устройство, позволяющее исследовать порог стереоскопического зрения, – автостереограмма. Существует и модифицированное устройство, которое позволяет очень точно определить порог стереоскопического зрения.
Каждому глазу предлагаются тест-объекты, которые имеют одинаковые области точек и представляют собой фигуру произвольной формы. В том случае, когда значения параллактических углов нулевые, то наблюдатель может увидеть в обобщённом изображении точки, расположенные в произвольном порядке. Он будет не способен выделить на рандомизированном фоне определённую фигуру. Таким образом, монокулярное видение фигуры исключается.
Переместив один из тест-объектов перпендикулярно оптической оси системы, мы увидим, как изменяется параллактический угол между фигурами. Когда он достигнет определённого значения, наблюдатель сможет увидеть фигуру, как бы отрывающуюся от фона; фигура может также удаляться или приближаться к нему.
Параллактический угол измеряется посредством оптического компенсатора, который введён в одну из ветвей прибора. Когда фигура появляется в поле зрения, её фиксирует наблюдатель, а на индикаторе появляется соответствующий показатель порога стереоскопического зрения.
Нейрофизиология стереоскопического зрения
Исследования в области нейрофизиологии стереоскопического зрения позволили выявить в первичной зрительной коре головного мозга специфические клетки, настроенные на диспаратность. Они могут быть 2 типов:
- Клетки первого типа реагируют только в том случае, когда стимулы точно попадают на корреспондирующие участки обеих сетчаток.
- Второй тип клеток реагирует только тогда, когда предмет расположен дальше точки фиксации.
Кроме того, существуют клетки, реагирующие в том случае, когда стимул находится ближе точки фиксации.
Все типы клеток обладают свойством ориентационной избирательности. Они обладают хорошей реакцией на движущиеся стимулы и концы линий.
Также существует борьба полей зрения. В том случае, когда на сетчатках обоих глаз создаются изображения, сильно различающиеся между собой, то зачастую одно из них вообще перестаёт восприниматься. Это явление означает следующее: если зрительная система не может объединить изображения на обеих сетчатках, то она частично или полностью отвергает один из образов.
Условия для стереоскопического зрения
Для нормального стереоскопического зрения необходимы следующие условия:
- Нормальная работа двигательной системы глазных яблок;
- Хорошая острота зрения обоих глаз;
- Взаимосвязь между аккомодацией, фузией и конвергенцией;
- Незначительное различие в масштабах изображений обоих глаз.
Если на сетчатке обоих глаз при рассматривании одного и того же предмета изображение имеет разные размеры или неодинаковый масштаб, то это называется анизейконией.
Это отклонение является самой частой причиной того, что стереоскопическое зрение становится неустойчивым или теряется. Как восстановить зрение в домашних условиях можно узнать здесь.
Анизейкония, как правило, развивается при наличии разной рефракции глаз (анизометропии). Если она не превышает 2 – 2,5%, то можно провести коррекцию обычными стигматическими линзами. При более высокой степени анизейконии приходится использовать анизейконические очки.
Нормы и показатели
Основной причиной появления косоглазия считается нарушение связи между конвергенцией и аккомодацией. При видимом косоглазии имеется не только косметический изъян, но и снижается острота зрения косящего глаза. Он даже может периодически выключиться из процесса восприятия образов (амблиопия). В случае гетерофории, то есть скрытого косоглазия, косметический дефект отсутствует, но патология всё же будет препятствовать стереопсису. Люди с гетерофорией, которая превышает 3°, не могут работать с бинокулярными приборами.
Порог стереоскопического зрения обусловлен влиянием разных факторов, таких как:
- Яркость фона;
- Контраст объектов;
- Длительность наблюдения.
При хороших условиях наблюдении порог восприятия глубины варьирует от 10 – 12 до 5″.
Стереоскопическое зрение можно исследовать, определять, оценивать несколькими способами:
- Посредством стереоскопа по таблицам Пульфриха (минимальный порог равен 15″)4
- При помощи стереоскопов с набором более точных таблиц (диапазон измерения – от 10 до 90″);
- Используя устройство, включающее применение рандомизированного фона (допустимая погрешность измерения равна 1 – 2″).
Видео
Бинокулярное зрение — это нормальный характер зрения человека, оно позволяет нам воспринимать окружающий мир объемным. Мы можем оценить величину и форму предмета, его рельеф, расстояние до объекта, их соотношение между собой. Стереоскопическое зрение — это одно из высших проявлений бинокулярности, позволяющее видеть трехмерно.
Бинокулярность позволяет нам сформировать видимые объекты в единый зрительный образ. Мы видим картинку левым и правым глазом отдельно.
В этой статье
При нормальном зрении изображение попадает на одинаковые (корреспондирующие) участки сетчатки обоих глаз, а затем формируется в единое целое уже в коре головного мозга, что называется фузионным рефлексом. Это рефлекторный механизм бинокулярного зрения, отвечающий за слияние двух картинок в одну. При нарушении бинокулярности изображение проецируется на несовпадающие точки, вследствие чего мозг не может соединить их в одну. Возникает диплопия (двоение в глазах). В этом легко убедиться, если при взгляде на какой-либо предмет легонько надавить на нижнее или верхнее веко, в глазах сразу начнет двоиться.
Развитие стереоскопического зрения у ребенка
Ребенок в течение нескольких недель после рождения еще не в состоянии фиксировать взгляд на предмете, так как его глазные мышцы рассогласованы и не могут совершать синхронных движений. Из-за этого мы наблюдаем младенческое косоглазие. Характер зрения после рождения монокулярный — малыш видит только одним глазом, а затем монокулярный альтернирующий — то левым, то правым глазом. А вот к двум месяцам жизни должен сформироваться рефлекс фиксации предмета. В этот период световые возбуждения уже передаются в кору головного мозга, возникает связь между желтыми пятнами сетчатки и осуществляется слияние двух изображений в одно — срабатывает фузионный рефлекс, без которого невозможно стереоскопическое бинокулярное зрение. Помимо этого, при нормальном развитии должна появиться конвергенция (сведение зрительных осей для фиксации расположенных вблизи предметов). Это подтверждение того, что развивается аккомодация — способность глаз к видению на разных расстояниях.
В два-три месяца малыш активно осваивает ближнее пространство — важный этап для формирования бинокулярного зрения. В это время он еще не обладает зрением «стерео» и видит объекты только в двух измерениях — в ширину и высоту, а представление о глубине может получить только путем осязания. Так он получает первое представление об объемности предметов.
В 4-5 месяцев у ребенка происходит динамичное развитие хватательного рефлекса. Малыш определяет направление движения, но оценить расстояние ему еще трудно, как и объем: он пытается схватить рукой солнечные зайчики, блики от источников освещения, движущиеся тени.
После шести месяцев наступает этап активного освоения дальнего пространства, когда малыш начинает активно ползать. При этом ребенок уже лучше оценивает расстояние до объекта, к которому он направляется, наступает понимание того, что с края кровати можно упасть. Он способен дотянуться до разнообразных вещей, оценить их размер, рельеф. Это период бурного развития стереоскопического и в целом бинокулярного зрения. В это время необходимо давать ему для игр предметы разной формы, из различных материалов, наполнить детскую различными геометрическими игрушками: кубами, шарами, которые можно катать.
Исследуя различные по форме и материалу объекты, малыш формирует стереоскопическое зрение, свое представление об окружающем мире. Распространенная игра — катание мяча между взрослым и ребенком — отличный пример того, как он учится оценивать расстояние — один из важных признаков бинокулярного зрения. Полностью формирование стереозрения завершается примерно к восьми годам жизни.
Косоглазие — причина потери стереоскопического зрения
Косоглазие часто встречается у детей и свидетельствует о явном нарушении стереозрения. Профессор Р. Заксенвегер в результате многолетних наблюдений вывел два термина:
- «стереоамавроз» — полное отсутствие стереоскопичности;
- «стереоамблиопия» — неполноценное развитие стереоскопического зрения.
Возникновение у ребенка косоглазия разрушает его бинокулярное и стереоскопическое зрение. При этом нужно отметить, что восстановить стереозрение удается лишь у той части детей с содружественным косоглазием, при врожденном или рано появившемся недуге вернуть полноценное объемное видение не удается.
Восстановление стереоскопичности проводится на последнем этапе лечения косоглазия, когда развиты фузионные рефлексы и нормальное плоскостное бинокулярное зрение. При этом конечные результаты зависят от остроты видения обоих глаз, разницы между ними в диоптриях, угла косоглазия. Также на предел порога глубинного зрения влияют сроки возникновения косоглазия (важно, в какой стадии формирования находился зрительный процесс) и степень анизейконии — нарушения, при котром на сетчатках обоих глаз формируются разные по величине изображения. Если эта разница составляет более 5%, то качество глубинного зрения очень низкое.
Вот почему так важно внимательно наблюдать за процессом развития зрительного механизма ребенка, знать о том, что он должен уметь делать в определенный период жизни. Развившееся косоглазие, амблиопия могут привести к полной потере бинокулярного зрения, в том числе и стереофункции. Чаще всего этот недуг развивается в период до трех лет. К тому же как косоглазие может быть причиной амблиопии, так и наоборот, ее следствием. При амблиопии (синдром «ленивого глаза») ребенок наблюдает мир только при помощи одного глаза, имея монокулярность. Естественно, что объемное зрение при этом отсутствует. Эти патологии опасны также тем, что при запущенном состоянии функции бинокулярности могут полностью атрофироваться.
Чем мешает отсутствие полноценного бинокулярного и стереоскопического зрения?
Отсутствие стереозрения ограничивает возможность работы в очень многих сферах, а также грозит опасными последствиями и для сотрудника, и для окружающих. Вот несколько примеров тому.
Медицинский работник. Представьте хирурга, выполняющего полостную операцию. Если он не способен оценить величину органа, который он оперирует, а также расстояние до него? Стоматолога, который промахивается мимо зуба? При отсутствии нормального бинокулярного и тем более стереозрения в медицине запрещено работать в некоторых специальностях.
Спортсмен во многих дисциплинах. Как правило, почти во всех видах спорта требуется абсолютно идеальное стереоскопическое бинокулярное зрение. Спортсмену нужно постоянно оценивать расстояние и до других игроков, мяча, шайбы волана, высоту планки при прыжке, а также величину предметов, чтобы визуально оценить, на каком расстоянии они находятся. Не понадобится хорошая бинокулярность, например, в шахматах, в основном же результаты в спорте зависят от нее.
Водители различных видов транспорта, а также летчики, военные, проходят обязательную проверку бинокулярного зрения перед поступлением в военное училище и приемом на работу. Водитель, который не может оценить расстояние до других транспортных средств, — потенциальный источник опасности на дороге. Отсутствие стереофункции зрения мешает работать также еще во множестве других профессий: видеооператор, охотник, художник и др.
Родителям необходимо с самого рождения ребенка внимательно следить за развитием его зрительных функций. непроходящее младенческое косоглазие — уже повод срочно посетить офтальмолога. Кроме того, не стоит игнорировать обязательные проверки зрения на определенных этапах развития малыша: 1 месяц, 3 месяца, полгода и год. Врач обнаружит нарушения, если они присутствуют, и назначит соответствующую терапию или лечение. Таким образом, время не будет потеряно. Зачастую именно запущенные заболевания становятся причиной утраты зрительных функций.
Особенности стереоскопического восприятия пространства
страница | 5/24 |
Дата | 11.03.2019 |
Размер | 0.78 Mb. |
Тип | Программа |
1.2. Особенности стереоскопического восприятия пространства
Бинокулярный стереоскопический эффект наиболее сильно проявляется лишь при рассматривании сравнительно близких предметов. В этом легко убедиться, например, рассматривая предметы, которые мы держим в руке, сначала двумя глазами, а потом одним глазом. Закрыв один глаз, мы ощущаем значительную потерю пространственной телесности рассматриваемого предмета. Проделывая такой же опыт с рассматриванием предметов, удаленных на несколько метров (например, находящихся в дальнем конце комнаты), мы уже не замечаем большой разницы во впечатлениях от рассматривания этих предметов одним или двумя глазами.
Сила стереоскопичности зависит от угла зрительного охвата боковых сторон рассматриваемого предмета или от разности смещения рассматриваемого предмета по отношению к фону. Чем ближе рассматриваемый предмет к наблюдателю, тем больше охватывает каждый глаз наблюдателя боковые стороны предмета. Очевидно, что для увеличения охвата боковых сторон рассматриваемого предмета нужно либо приблизить рассматриваемый предмет, либо рассматривать его глазами гиганта, т. е. глазами, раздвинутыми на большой базис. Оптическое приближение рассматриваемого предмета можно осуществить с помощью бинокулярных зрительных приборов, биноклей и т. п. Оптическое раздвижение точек зрения правого и левого глаза также может быть достигнуто искусственно.
Простейшим прибором, позволяющим увеличивать искусственно стереоскопический базис при нормальном рассматривании предметов, является телестереоскоп. Увеличение стереоскопического базиса расширяет границы стереоскопического видения, так как радиус стереоскопического видения в этом случае увеличивается в несколько раз.
Увеличение радиуса стереоскопического видения пропорционально оптическому увеличению, даваемому зрительным прибором, и величине стереоскопического базиса.
Общее увеличение радиуса стереоскопического видения выражается произведением , которое называется полной пластикой. [1]
При уменьшении стереоскопического базиса и оптическом уменьшении зрительного прибора соответственно уменьшается и радиус стереоскопического видения.
Усиление стереоскопического эффекта за счет искусственного увеличения стереоскопического базиса называется гиперстереоскопией. Гиперстереоскопия увеличивает границы стереоскопического видения и усиливает впечатление рельефа при рассматривании удаленных предметов; однако, благодаря законам психофизиологического подравнивания при этом изменяется и кажущаяся масштабность предметного пространства. Психофизиологическое подравнивание в данном случае заключается в том, что на основе опыта человек приводит мысленно увеличенный радиус стереоскопического зрения к нормальной границе стереоскопического восприятия глубины пространства невооруженным глазом; а так как степень стереоскопичности изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, то предметы с увеличенной степенью рельефа кажутся приближенными и соответственно уменьшенными.
Причины кажущегося приближения и уменьшения предметов при гиперстереоскопии могут быть поняты из Рис.1.7. При рассмотрении предмета А с увеличенного базиса F1F1 углы рассматривания предмета определяются размером и удаленностью его от точек наблюдения. Так как в действительности положение глаз соответствует нормальному базису FF, то углы θ, под которыми виден предмет, дадут кажущееся положение предмета в точке B, причем соответственно уменьшенных размеров. Наоборот, рассматривание предметов с уменьшенным стереоскопическим базисом сопровождается явлением кажущегося удаления и соответствующего увеличения рассматриваемых предметов.
Рис. 1.7. Принцип гиперстереоскопии.
Таким образом, простое увеличение рассматриваемого изображения без изменения базиса вызывает уменьшение глубины пространства, пропорциональное этому увеличению. Если мы от одного базиса переходим к другому, меньшему, чем первый, и вводим еще увеличение, меньшее единицы, то получаем обратную картину.
Уменьшая базис между точками зрения правого и левого глаза, можно прийти к положению, когда точки зрения правого и левого глаза совпадут. В этом случае действие бинокулярного стереоэффекта будет устранено, рельеф же и глубина рассматриваемого пространства будут определяться исключительно влиянием вторичных факторов стереоскопического видения. Такое восприятие пространства называется пинакоскопическим.
При взаимном перемещении точек зрения правого и левого глаза так, что правый глаз наблюдателя начинает видеть с точки зрения левого глаза, а левый глаз — с точки зрения правого глаза, получается эффект псевдоскопии.
Псевдоскопическое рассматривание предметного пространства вследствие бинокулярного стереоэффекта создает впечатление обратного рельефа: выпуклости кажутся вогнутыми, выступающие предметы — отступающими, и наоборот. Однако в результате опыта и наличия вторичных факторов стереоскопического видения обратный рельеф при псевдоскопическом рассматривании не воспринимается без борьбы с сознанием, что подавляюще действует на психику наблюдателя. Изображения, получаемые при псевдоскопическом рассматривании, называются стереоинвертными.
Наивыгоднейшая величина стереоскопического базиса для получения наиболее естественного рельефа зависит от удаленности рассматриваемых объектов, их глубины и конечных увеличений изображения.
Рассматривая пару стереоскопических изображений, не всегда можно добиться слияния этих изображений в одно пространственное. Когда различие между двумя изображениями значительно, так что сопряженные точки изображений попадают на слишком удаленные корреспондирующие точки сетчатки, слитного изображения не получится.
Движения глаз у человека при восприятии стереоскопических изображений, как показывает опыт, аналогичны движениям глаз при восприятии реальных объектов. При переводе взгляда с одного предмета на другой происходит согласованное прослеживание обоими глазами за наиболее сюжетно важными деталями рассматриваемого объекта, также происходят согласованные конвергентные движения глаз.
Следует отметить, что стереоскопический эффект при бинокулярном рассматривании обнаруживает свое действие не сразу. Для получения стереоскопического эффекта при бинокулярном рассматривании пространственных изображений требуется затрата работы сознания обычно порядка до 15 сек.[3] И только по истечении этого времени человек начинает постепенно воспринимать пространственную стереоскопическую картину. Для восприятия более сложного пространственного образа, незнакомого человека, требуется большее время наблюдения.
В обычных условиях человек может свободно перемещать голову относительно рассматриваемого объекта, тем самым менять точки зрения правого и левого глаза, благодаря чему он может видеть рассматриваемый объект в разных аспектах. Но пространственное представление о рассматриваемом объекте можно получать и с фиксированных точек зрения.
Правда, ограничение рассматривания объекта всего двумя фиксированными точками зрения правого и левого глаза влечет за собой некоторое ограничение пространственного восприятия, сопровождающееся так называемым явлением кулисности, при котором рассматриваемые объекты представляются как бы вырезанными, плоскими, но различно удаленными от наблюдателя фигурами.
Преодолеть явление кулисности при рассматривании стереоскопических изображений можно только за счет некоторого (хотя бы небольшого) плавного или скачкообразного перемещения точек зрения при рассматривании пространственной картины.
В том случае, когда наблюдателю дается возможность некоторого выбора правого и левого сопряженного изображения из нескольких воспроизводимых одновременно сопряженных пар изображения за счет отклонений головы от нормального положения в ту или другую сторону, достигается так называемое панорамное воспроизведение пространственной картины, при котором преодолевается кулисность.
В узком понимании под стереоскопическим воспроизведением изображений всегда подразумевается бинокулярное стереоскопическое воспроизведение, при котором обеспечивается восприятие каждым глазом зрителя своего соответственно правого или левого сопряженных изображений, бинокулярный стереоскопический эффект. В создании пространственного образа при бинокулярном видении участвуют конвергенция глаз и обусловленное ею окуломоторное действие, а также параллактическая разность сопряженных изображений, получаемых на корреспондирующих точках сетчаток правого и левого глаза вследствие рассматривания объектов с двух различных точек зрения, т. е. вследствие смещения центра перспективы одного изображения относительно другого. Главным фактором бинокулярного стереоскопического видения надо считать последнее, т. е. получение сопряженных, но не идентичных изображений на корреспондирующих точках каждого глаза.
Под сопряженными изображениями понимают такие изображения, которые получены центральной проекцией одного и того же объекта, но с различных точек зрения. Пара сопряженных изображений, получаемых с точки зрения правого и с точки зрения левого глаза, называется нормальной стереограммой, а иногда просто стереопарой.